什么是電池荷電狀態(tài)(SOC)?電池荷電狀態(tài)(SOC)是電池管理的一個(gè)重要指標(biāo),尤其是對(duì)鋰離子電池而言。它指的是電池相對(duì)于其容量的電量水平,通常用百分比表示。SOC用于確定電池的剩余電量,而剩余電量對(duì)于預(yù)測電池的性能和使用壽命至關(guān)重要。測量電池的充電狀態(tài)并不是一項(xiàng)簡單的任務(wù),有很多種方法,比如電壓/電流積分、阻抗測量和庫侖計(jì)數(shù)等。確定電動(dòng)汽車電池SOC的技術(shù)各不相同,主要分為開路電壓法,庫侖計(jì)數(shù)法,基于模型的方法幾種。BMS對(duì)工業(yè)設(shè)備的重要性?海南換電柜BMS
目前市場上兩輪電動(dòng)車電池類型主要有鉛酸電池,鋰電池,鉛酸改鋰電等,然后,現(xiàn)在的電池管理存在電池壽命短,充電設(shè)施不完善,電池回收利用中對(duì)廢舊電池處理不當(dāng)對(duì)環(huán)境造成污染等問題。針對(duì)現(xiàn)有問題,我們應(yīng)采取一些新的管理方案。首先是采用智能充電樁,實(shí)現(xiàn)電池的智能充電,避免過沖,過放現(xiàn)象,延長電池壽命;其次,可以采用電池租賃的方式,推廣電池租賃模式,降低用戶購車成本的同時(shí)減輕充電設(shè)施壓力;再次是建立完善的電池回收體系,提高廢舊電池回收率,減少環(huán)境污染;還可以利用無物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),大力推廣智能電池管理系統(tǒng)BMS,可以提前預(yù)警潛在問題,提高電池的使用壽命并可以降低事故發(fā)生幾率。機(jī)械BMS云平臺(tái)保障工業(yè)機(jī)器人、AGV等設(shè)備的鋰電池安全運(yùn)行,支持高倍率充放電,減少停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。
隨著新能源技術(shù)迭代與“雙碳”目標(biāo)推進(jìn),BMS鋰電池保護(hù)板的應(yīng)用場景正從消費(fèi)電子向工業(yè)儲(chǔ)能、智能交通等領(lǐng)域加速滲透。在消費(fèi)端,電動(dòng)自行車、無人機(jī)等小型動(dòng)力設(shè)備對(duì)BMS的需求持續(xù)增長,藍(lán)牙智能保護(hù)板因支持手機(jī)APP監(jiān)控電池健康度(SOH)和防盜定位功能,2023年國內(nèi)市場規(guī)模已突破15億元,年復(fù)合增長率達(dá)22%。工業(yè)領(lǐng)域,鉛酸電池替代浪潮推動(dòng)BMS在基站儲(chǔ)能、光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用,大電流型號(hào)(300-500A)通過主動(dòng)均衡技術(shù)將電池組循環(huán)壽命提升至6000次以上,配合液冷溫控模塊可在-30℃至65℃環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行,已應(yīng)用于青藏高原光儲(chǔ)電站等極端環(huán)境項(xiàng)目。新能源汽車領(lǐng)域,BMS與整車控制系統(tǒng)深度集成,通過多階卡爾曼濾波算法將SOC(電量)估算誤差壓縮至±3%,并聯(lián)動(dòng)云端實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)遠(yuǎn)程診斷,比亞迪刀片電池、寧德時(shí)代麒麟電池等產(chǎn)品均搭載第四代智能BMS,支持10ms級(jí)短路保護(hù)響應(yīng),推動(dòng)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航提升8%-15%。未來,隨著鈉離子電池、固態(tài)電池等新型儲(chǔ)能技術(shù)商用,BMS將向高精度(電壓檢測±1mV)、高擴(kuò)展(兼容多電化學(xué)體系)方向演進(jìn),同時(shí)融合AI預(yù)測性維護(hù)功能,進(jìn)一步拓展至船舶動(dòng)力、航空航天等高價(jià)值場景。
入局BMS制造的廠商分為幾類:一類是動(dòng)力電池BMS中具主導(dǎo)能力的終端用戶-車廠,事實(shí)上國外BMS制造實(shí)力較強(qiáng)的也就是車廠,如通用、特斯拉等;國內(nèi)有比亞迪、華霆?jiǎng)恿Φ?。第二類是電池廠,包含電芯廠商與做pack的廠商,如三星、寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、德賽電池、拓邦股份、等;第三類專業(yè)的BMS制造商,此類廠商有多年的電力電子技術(shù)積累,有高校背景或相關(guān)企業(yè)背景的研發(fā)團(tuán)隊(duì),如億能電子、杭州高特電子、協(xié)能科技等企業(yè)。目前看來儲(chǔ)能電池的終端用戶沒有加入BMS研發(fā)與制造的需求與具體行動(dòng),可以認(rèn)為儲(chǔ)能電池BMS行業(yè)缺乏一個(gè)占據(jù)了重要優(yōu)勢的參與者,給電池廠以及專注做儲(chǔ)能BMS的廠商留下了巨大的發(fā)展空間。儲(chǔ)能市場一旦確立,將給予電池廠與專業(yè)BMS生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間。在未來專業(yè)電動(dòng)汽車的BMS生產(chǎn)廠商也極有可能成為大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目使用的BMS供應(yīng)商的重要組成部分。通過分布式架構(gòu)(從控模塊分壓采集)+ 集中式控制(主控統(tǒng)籌策略),支持?jǐn)?shù)百至數(shù)千節(jié)電芯同步監(jiān)控。
BMS分為純硬件BMS保護(hù)板和軟件結(jié)合硬件的BMS保護(hù)板。純硬件的BMS保護(hù)板是一組比較固定的保護(hù)參數(shù),根據(jù)自身采集到的電壓、電流、溫度等狀態(tài)保護(hù)與恢復(fù),不需要MCU參與,這樣的保護(hù)板也就不具備通訊信息交互的功能。而軟件+硬件的方式,MCU可以對(duì)信息的實(shí)時(shí)采集與外部交互,上傳BMS保護(hù)板實(shí)時(shí)信息。一般為了更好地分析電池過去的狀態(tài),尤其是在故障分析和算法建模的時(shí)候,需要大量的數(shù)據(jù)支撐,這時(shí)候就需要log存儲(chǔ)功能,盡可能多的記錄BMS的數(shù)據(jù)。BMS在鋰電池組中主要起什么作用?電單車BMS哪里買
主要應(yīng)用于電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能電站、無人機(jī)、電動(dòng)工具、便攜電子設(shè)備等依賴電池的場景。海南換電柜BMS
隨著新能源技術(shù)迭代,鋰電池保護(hù)板正朝向高集成化(單芯片SOC+AFE)、智能化(AI故障預(yù)測)及無線化方向發(fā)展。例如,智慧動(dòng)鋰電子推出的AI-BMS方案,通過LSTM算法分析歷史數(shù)據(jù),可提前48小時(shí)預(yù)警電池失效,準(zhǔn)確率超92%;其無線保護(hù)板采用藍(lán)牙Mesh組網(wǎng),節(jié)省90%線束成本。然而,固態(tài)電池(單體電壓>5V)、鈉離子電池等新體系的普及,也對(duì)保護(hù)板的電壓監(jiān)測范圍、算法兼容性提出了新挑戰(zhàn)。未來,融合邊緣計(jì)算與云平臺(tái)的協(xié)同管理,將成為鋰電池保護(hù)板技術(shù)升級(jí)的重心路徑。綜上,鋰電池保護(hù)板作為電池安全的重心防線,其技術(shù)演進(jìn)始終圍繞精度提升、功能集成與場景適配展開。在碳中和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,該領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)吸引研發(fā)投入,推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)向更安全、高效的方向邁進(jìn)。海南換電柜BMS